笔记本电脑散热之避免本本中暑
笔记本电脑散热之避免本本中暑
散热问题,一直是笔记本电脑最大的技术瓶颈,它关系到笔记本电脑的稳定度,许多不明原因的宕机都是因为散热问题无法解决。而散热的方法更关系到笔记本电脑电池的寿命。不良的散热方法,将导致大部分电池的电力应用于散热,而缩短了电池的使用时间。
一般的散热方法不外乎散热片和风扇,这两种散热方法最大的好处是成本低,因此被大多数的厂商所接受。目前,IBM ThinkPad笔记本电脑所采用的散热方式有:键盘对流散热、散热管散热、温控风扇散热。这三种方法散热效果较好,节省电力,但是由于成本较高,所以只有少数厂商采用。
笔记本电脑的微处理器虽然小,但是排出来的热可不少。多数笔记本电脑都使用风扇散热。而IBM ThinkPad笔记本电脑,围绕中央处理器,有三级散热系统的冷却保护,将处理器产生的热量从四周均匀地散发出去,不会造成某处的温度过高,并能节省电力,延长笔记本使用寿命。
一级散热系统:双散热管系统
这种设计的理念,其他厂商很少使用,双散热管系统由三部分组成:双散热管、双散热板以及金属支架。
第一部分:散热管
散热管是最新的散热装置,可以有效地将热从一端传导到另一端。它长20多厘米,直径0.5厘米,里面有纤维和水,管内抽成真空,一端贴近CPU,另一端则远离CPU。它的工作原理是:真空状态下,水的沸点很低,如果在管子的一端加热,水就会蒸发,把热带到另一端,到另一端后,水会冷却,再流回去,如此反复,热就不断移动,象冷气机的原理。它的优点是没有移动式的零件,全部零件都密封在内,不必消耗电池,而且因为是完全密封,所以永远有效。
第二部分:散热板
主机板的底部和上部,各有一块金属散热板,在CPU的位置,有协助散热的系统,接收来自处理器产生的热,并将它导入散热管,这些高热经由散热管,沿着整块金属散热板加以传导。位于主机板上部的散热板,和键盘接触,热就会从键盘排出。
第三部分:金属支架
除了双散热管和双散热板,还有一个部分也接触到热源,它就是外设接口的支架,位于电脑后端,和空气接触。所以,我们也用这块金属,来将处理器底部产生的热,经由后面的外设连接部传导出去。
二级散热系统:键盘对流散热
笔记本很薄,当把键盘装到主机板时,键盘底部就会和主机板接触,于是,正好利用键盘底部将处理器产生的热传导出去。键盘是很大的区域,底部由金属构成,热经由键盘底部传播开。键盘在构造上,每个按键都需要四个孔才能够容纳,热于是经由按键孔排出,当热空气从按键孔排出时,冷空气就从按键孔流入,以取代热空气。
三级散热系统:温控风扇散热
有了双散热管系统以及两块大型散热片,已经可以有效地散热了,ThinkPad 560甚至取消了风扇,是市场上少见的无风扇机种之一。因此,除非到了必要的时刻,风扇应该尽量避免启动。当各类装置无法有效散热时,最后再启动风扇,散热风扇有两个档:低风量和高风量,风扇的速度视处理器的温度而定。ThinkPad电池使用时间很长,主要是因为它独特的散热方式。
笔记本电脑的冷却系统,如果状况不佳,会使处理器产生的高温留在机器里,留在使用者手指的下方,开机时间过长,甚至会影响到机器的性能。因此,在选择笔记本电脑时,一定要考虑到笔记本电脑所运用的散热方法。
作为移动的电子商务工具,IBM ThinkPad笔记本电脑具有三重冷却保护,只将很少的电力用于散热,所以,可以长时间的使用,不必担心意外当机或者电力不足,从而保证了用户的关键应用万无一失。
对笔记本来说,散热是个大问题,系统不稳定、宕机、电池寿命短……很多是由于散热不好造成的。同时,散热技术的好坏也很大程度反映了厂商的技术实力,买笔记本时可要注意了。
随着笔记本电脑的性能越来越高,机器内部的芯片产生的热量也越来越多,在很短的时间内,芯片即可达到很高的温度。人们在享受高性能笔记本带来的惬意的同时,也面临着要不断有效解决笔记本电脑散热的问题。
散热问题是笔记本电脑设计与工作过程中面对的一个重要问题。从笔记本电脑的以下几个问题可以看出厂商的实力差异,如散热问题、电源管理、机械结构等,尤其是散热问题更加重要。笔记本电脑机体狭小,部件的集成度很高,散热的解决相对比较困难。散热解决得不好将导致系统性能下降,并严重影响系统的稳定性与可靠性,还将影响其它部件的使用寿命。
目前的笔记本电脑中采用的散热方式大多数为散热片或散热片+温控风扇、导热管等几种,一般比较常见的是前两种。笔记本电脑在内部采用多种散热方式的同时,还借助机壳进行散热,现在很多笔记本采用镁铝合金,因为镁铝合金的外壳,使笔记本电脑产生的热量能够快速向四周扩散,同时又具有良好的抗电磁干扰性能。
此外,改进芯片的封装、降低芯片的功耗、使用节能技术、合理分布芯片在主板上的位置等也是解决散热的一个方面。良好的封装技术可以使芯片与主板良好接触,增大接触面积,使热量能够通过PCB向四周扩散;芯片的功耗低,那么它所产生的热量就少;使用节能技术,在某一部件长时间不工作时关闭其电源,就可以进一步减少热量的产生;合理分布芯片在主板上的位置,可以使热源分散开而不至于过分集中,热量就可以均匀地从各个方向向外散失。
为了研制能有效散热的芯片封装技术,Microsoft、Intel和东芝公司结成战略联盟,在基于笔记本电脑的系统软件如电源管理、多媒体设备驱动及笔记本电脑的高级特性和芯片封装技术开发、CPU与芯片组的定义等方面开展积极合作。1991年东芝公司将TCP(Tape Carrier Packing)封装技术应用于T4400型笔记本电脑中,并又在1994年将TCP技术应用于T4900型中。Pentium TCP封装有320个管脚,间距为0.25mm,它需要有高精度的焊接熔膜预涂技术、管脚间距精细而又制作精良的PCB和高精度的TCP安装机械才能进行工业生产。TCP封装技术使得CPU产生的热量能够及时地通过插座、PCB迅速地向四周扩散,从而降低CPU、图形处理器等芯片的温度,使系统能够稳定可靠地运行。
另外,合理的管理电源也能利于散热。现在,ACPI规范在台式电脑和笔记本电脑的系统中得到了广泛应用。它很好地解决了计算机系统的电源管理问题。东芝笔记本随机预装的Power Save Utility可以让使用者自行设定多种不同的电力消耗模式,依照自己的需求去调整电脑整体效能与电能消耗之间的平衡。
由于笔记本电脑的冷却系统,如果状况不佳,会使处理器产生的高温留在机器里,留在使用者手指的下方,开机时间过长,甚至会影响到机器的性能。因此,在选择笔记本电脑时,一定要考虑到笔记本电脑所运用的散热方法。
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